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文献检索:
  • 碳纤维/层状木材陶瓷的制备与力学性能
  • 为了提升木材陶瓷的力学性能,用液化木材、炭粉和碳纤维等制备增强型层状结构木材陶瓷。探讨了烧结温度、液化木材用量等因素对其结构和力学性能的影响。结果表明,增强型层状木材陶瓷层状结构清晰,摩擦性能良好,且在微观上部分保持了木材天然的孔隙结构特征。同时,增强碳纤维和层状结构的运用能够获得较高强度与较好韧性。当烧结温度为1100℃、炭粉与液化木材质量比为1∶0.75、胶合压力为3 MPa时,其抗弯强度、弹性模量、断裂韧性分别达到了53.90 MPa、2.58 GPa和1.69 MPa·m1/2,与普通木材陶瓷相比均有大幅度提高。
  • Fe-17mass% Mn阻尼合金的反常振幅内耗效应
  • 通过真空感应熔炼、锻造及热处理等工艺,制备了Fe-17 mass%Mn减振合金,采用热膨胀法测量材料的相变点,并进行组织观察和分析。在不同温度和应变条件下,测试了材料的阻尼性能,并分析其振幅内耗效应。结果表明,实验合金在低温低应变振幅下表现出反常振幅效应,在高温高应变振幅下出现振幅内耗峰。由于溶质原子在不同温度下的动性不同,位错在不同振幅下的运动速度不同,以及溶质原子和位错线之间的"跟、拖、甩"作用等,可将G-L模型中的钉扎点看成可动的,来解释此情况。
  • 三层涂层柔性复合材料介电性能和力学性能
  • 研究了铁氧体含量、碳化硅含量、石墨含量对三层涂层复合材料介电常数的影响,在上述实验基础上制备了介电性能最佳的涂层复合材料,并测试了该复合材料的剪切、拉伸、弯曲性能。结果表明:铁氧体含量为60%,碳化硅含量为36%,石墨含量为24%时,铁氧体/碳化硅/石墨三层涂层复合材料的介电性能良好;该复合材料具备良好的剪切、拉伸、弯曲性能。
  • 高压时效处理对Cu54.27Cr45.73合金力学性能及电导率的影响
  • 在3 GPa压力作用下对Cu54.27Cr45.73合金进行不同工艺的时效处理,通过硬度、压缩屈服强度和电导率测试及显微组织观察,探讨了高压时效处理对合金力学性能及电导率的影响。结果表明:高压时效处理能改善合金的力学性能及电导率,该合金经960℃×1 h(固溶)+在3 GPa压力下480℃×1 h的时效处理后可获得较高的力学性能和电导率,其硬度、压缩屈服强度和电导率分别为181 HV、249 MPa和17.86 MS/m,与相同时效温度和时效时间的常压时效处理合金相比,合金的硬度、压缩屈服强度和电导率分别提高17.53%、5.06%和4.94%。
  • 热处理对ARB制备6063Al/MB2多层结构复合材料组织和性能的影响
  • 采用累积复合轧制技术制备6063Al/MB2多层结构复合材料,利用电子拉伸机、光学显微镜、扫描电镜研究了热处理对不同轧制道次6063Al/MB2多层结构复合材料的组织、性能和界面的影响。结果表明,ARB技术能够有效细化MB2层金属组织;试样在180℃热处理后,晶粒没有明显变化;320℃热处理后,晶粒明显长大;在220℃以下热处理,复合材料的抗拉强度比未经热处理态略有上升;在220℃以上热处理,抗拉强度随温度的升高而逐渐下降;在低温下退火,复合材料的剪切强度相比轧制后略有增加。随着温度的升高,扩散层厚度增加,有脆性金属间化合物生成,导致剪切强度下降。
  • CaO-Al_2O_3-SiO_2系粉煤灰微晶玻璃的制备及其性能
  • 以粉煤灰为主要原料,Si O2、Na2CO3、Mg O、Ca O、Zn O、Ca F、硼酸等为辅助原料,采用两步烧结法制备Ca O-Al2O3-Si O2系粉煤灰微晶玻璃。通过差热分析、X射线衍射和扫描电镜等分析测试方法对所制备粉煤灰微晶玻璃的微观结构和性能进行了研究,并利用修正的Johnson-Mehl-Avrami方程和Augis-Bennett方程计算了粉煤灰微晶玻璃析晶活化能和晶化指数。结果表明,不同配方的粉煤灰微晶玻璃均为体积晶化,主晶相为副硅灰石,呈短柱状,为单斜晶系;副晶相为钙长石,为三斜晶系;在5组配方中,Ca O/Si O2为0.33时,粉煤灰微晶玻璃的性能相对较优,Al2O3/Si O2为0.19时,粉煤灰微晶玻璃的活化能相对较小小,析晶过程容易发生。
  • 硼化物和锶对再生Al-Si合金中富铁相的影响
  • 为了研究硼化物(KBF4)和锶(Sr)对再生Al-Si合金中富铁相的影响,分别采用X射线荧光光谱分析仪(XRF)对试样进行成分分析,应用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对试样显微组织进行形貌观察和相成分分析。结果表明,KBF4不能起到降铁作用,但促使β-Fe相向初生α-Fe相转变,当B加入量达到0.75%时,初生α-Fe相周围出现了汉字状α-Fe相;Sr会促使β-Fe相向汉字状α-Fe相转变,当Sr加入量为0.3%时,β-Fe相几乎消失,同时,Sr对针状β-Fe相有溶解碎裂作用。
  • 应力诱导相变对氧化锆陶瓷断裂韧性的影响
  • 利用放电等离子烧结技术制备了氧化锆陶瓷,研究了应力诱导相变对氧化锆陶瓷断裂韧性的影响。结果表明,Zr O2陶瓷在应力诱导下可发生应力诱导相变,且应力诱导相变量随烧结温度和晶粒尺寸增加而增大。应力诱导相变可提高Zr O2陶瓷材料的断裂韧性,在1300℃时,晶粒尺寸、应力诱导相变量、断裂韧性分别为0.36μm、4.85%、3.05 MPa·m-0.5;在1500℃时,晶粒尺寸、应力诱导相变量、断裂韧性分别为1.29μm、17.49%、4.80 MPa·m-0.5,其中断裂韧性相比前者提高了57.4%。
  • 超疏水铜基材料的制备与性能
  • 采用化学氧化和分子组装等方法对铜粉进行改性后,再通过压制成型工艺,设计研发了一种接触角可达153.2°、滚动角小于7°的新型铜基超疏水材料。通过X射线衍射、红外光谱分析、扫描电子显微镜观察和接触角测量对超疏水铜基材料的相结构和表面化学结构、形貌和润湿性能进行了表征及分析。研究结果表明:具有疏水性的烷基长链成功组装到了具有手指状微纳结构的铜基材料表面,从而赋予铜基表面具有超疏水特性。这种铜基超疏水材料经过表面打磨、在空气中放置一年以及在水中长时间浸泡后,其表面仍然保持良好的超疏水特性。同时,该超疏水材料在较宽的p H值范围内(p H=2~12)可以保持良好的疏水性能。
  • 热处理对Sn-Co/石墨复合材料结构和电化学性能的影响
  • 采用球磨法将Sn-Co合金与石墨复合制备了Sn-Co/石墨复合材料,并对其进行热处理,研究了热处理温度对复合材料结构和电化学性能的影响。结果表明,Sn-Co/石墨复合材料由Co Sn相和石墨组成,Sn-Co合金一部分嵌入石墨颗粒内部,一部分吸附在石墨颗粒表面。电化学测试表明,Sn-Co/石墨复合材料兼具高容量和长循环寿命的优点,首次放电容量和库伦效率分别为349 m A·h/g和81.3%,经过25次循环后的容量保持率为88.3%。热处理导致Sn-Co合金的晶粒长大和Co3Sn2新相的出现,同时降低了复合材料的比表面积。当热处理温度为500℃时,首次放电容量和库伦效率分别为362 m A·h/g和83.6%,经过25次循环后的容量保持率达92.8%,表现出良好的结构稳定性。
  • 石墨烯-镍纳米复合材料的制备及性能
  • 采用激光烧结的方法制备了石墨烯增强镍基纳米复合材料,XRD和Raman测试结果表明,激光烧结后石墨烯存在于所制备的复合材料中,且石墨烯的结构和性能没有改变。显微硬度测试结果显示,石墨烯的添加使得石墨烯-镍纳米复合材料的硬度比激光烧结纯镍的硬度提高了约3倍。用电化学极化法研究了激光烧结的石墨烯-镍纳米复合材料和纯镍在3.5%Na Cl溶液中的腐蚀行为,石墨烯-镍纳米复合材料的腐蚀电位比激光烧结纯镍的腐蚀电位有所降低,且腐蚀电流也略有增大,说明其耐腐蚀性能较激光烧结纯镍有所下降。
  • 钛合金与铝基复合材料钎焊接头组织及力学性能
  • 通过一种超声辅助钎焊连接方法,采用Zn基钎料对TC4钛合金和55%Si Cp/Al复合材料进行了钎焊连接。通过扫描电镜、能谱议及电子万能试验机对钎焊接头的微观组织、界面成分及接头的剪切强度进行了分析研究。结果表明,超声辅助钎焊连接方法可以有效实现钛合金与55%Si Cp/Al复合材料的冶金连接。接头中复合材料侧界面氧化膜完全消失,并且基体中的小尺寸Si C颗粒向钎缝中大量迁移。而在钛合金侧界面处只生成了一种金属间化合物Ti Al3,平均厚度为2~4μm。在420℃焊接时接头的最高剪切强度可达到167 MPa,其试样接头断裂于金属间化合物Ti Al3和55%Si Cp/Al复合材料的界面区附近。
  • 在线淬火后回火工艺对塑料模具钢组织和性能影响
  • 研究不同回火工艺参数对在线淬火生产的3Cr2Mn Ni Mo塑料模具钢板组织性能及硬度的影响。利用光学显微镜及硬度仪分析了试样的显微组织及硬度。结果表明:试样在线淬火后回火温度越高,硬度越低;600℃回火1 h到2 h时,硬度下降比较快,回火2 h到8 h时,硬度下降呈线性趋势。回火时间在2 h内时,回火时间对硬度的影响程度要大;采用在线淬火方式冷却钢板硬度可以达到约为46~48 HRC时,应采用630℃回火4 h可以得到28~36 HRC的回火硬度;采用在线淬火冷却钢板硬度达到约为43~46 HRC时,应采用610℃回火4 h可以得到28~36 HRC的回火硬度。
  • 定量分析热处理对Ti_2AlNb合金显微组织及硬度的影响
  • 对B2相区等温锻造后的Ti-22Al-25Nb合金在热处理中的显微组织特征参数进行定量分析。用图像分析软件Image-Pro Plus测量了各个相的体积分数、初生粗板条O相以及次生细板条O相的宽度及长度,采用多元线性回归的方法建立了显微组织特征参数与显微硬度的定量关系模型。结果表明:合金的显微组织主要取决于热处理制度。粗板条状O相通过固溶处理得到,较细的次生针状O相通过时效处理调节。初生粗板条O相的宽度和体积分数通过固溶处理控制;而二次析出的针状O相通过时效处理来调节。实验结果与统计分析表明,显微组织特征参数与显微硬度之间满足线性关系。
  • 脉冲电流处理对过共晶高铬铸铁凝固组织的影响
  • 采用光学显微镜、XRD等手段研究了脉冲电流处理对过共晶高铬铸铁凝固过程中初生碳化物的尺寸、形态和种类的影响。结果表明:脉冲电流能够细化过共晶高铬铸铁中初生碳化物和共晶碳化物,初生碳化物由长杆状转化成规则的块状。不同温度区间内脉冲电流对初生碳化物影响效果不同,合金液相线以上(1360~1337℃)脉冲电流处理更有利于细化初生碳化物,细化效果最好,凝固全过程处理次之(1360~1276℃),液固区间处理效果最差(1337~1276℃)。
  • 稀土Y对Nb-Ti-Si基超高温合金组织及抗氧化性能的影响
  • 采用真空非自耗电弧熔炼法制备了5种成分为Nb-22Ti-15Si-5Cr-3Al-3Hf-x Y(x=0,0.03,0.06,0.12,0.30 at%)的合金,并在1250℃下分别进行了1、10、20和50 h的高温氧化实验,研究Y含量对合金电弧熔炼态组织及其高温抗氧化性能的影响。结果表明:添加Y不改变电弧熔炼态合金相组成,组织仍由Nbss及γ-(Nb,X)5Si3相组成,但细化了共晶组织。高温氧化实验结果表明,不同Y含量合金在氧化不同时间后,氧化膜均由Nb2O5,Ti O2,Ti2Nb10O29和Ti Nb2O7组成;随着Y含量的增加,氧化膜中的孔洞和裂纹减少,合金单位面积氧化增重也逐渐减小,表明Y的添加能够显著提高合金的高温抗氧化性能。
  • 典型元素对无取向硅钢再结晶织构的影响规律
  • 通过对3种不同成分的无取向硅钢退火板进行微观组织观察以及分别使用XRD和EBSD进行宏观织构和微观织构观察,研究了3种典型元素对无取向硅钢组织和再结晶织构的影响。结果表明:无取向硅钢再结晶组织对其磁性能有影响,晶粒尺寸越大,无取向硅钢的磁性能越好,1.35Si-0.25Mn-0.28Al的再结晶平均晶粒尺寸达51.6μm,铁损值达3.577 W/kg。Si和Al元素有利于平均晶粒尺寸的增大,Mn含量的提高有利于减少夹杂物对晶粒长大的限制。无取向硅钢再结晶织构主要由强的γ织构(特别是{111}〈112〉织构)和弱的立方织构以及高斯织构等组成。有利织构中,立方{100}〈001〉织构和旋转{100}〈011〉立方织构含量较高,1.35Si-0.25Mn-0.28Al钢中立方织构含量达8.2%,1.33Si-0.17Mn钢中旋转立方含量达7.8%,有利织构含量越高,磁感应强度值越大,1.35Si-0.25Mn-0.28Al钢的磁感应强度达1.739 T。铜型{112}〈111〉织构和黄铜{110}〈112〉织构组分含量较低,1.33Si-0.17Mn钢在退火样品中黄铜织构最多,其比例仅为1.4%。无取向硅钢的化学成分对织构组成有影响,Al和Si含量的增加有利于{111}〈121〉织构和立方织构组分的增加、不利于{111}〈110〉组分和高斯织构增加,在1.35Si-0.25Mn-0.28Al钢中{111}〈121〉织构的含量达44.3%而{111}〈110〉织构含量为17.2%,高斯织构含量仅为1.2%。Mn的含量一定程度上有利于增加无取向硅钢中旋转立方织构的含量。
  • 冷速和控冷终止温度对600MPa高强钢筋组织和性能的影响
  • 通过热模拟试验研究了冷却速率和控冷终止温度对V-N微合金化600 MPa高强钢筋组织和性能的影响。由动态CCT(Continuous Cooling Transformation)曲线和组织分析可知,实验钢筋在冷速为0.5~1℃/s时得到的室温组织为块状铁素体和珠光体;当冷速达到3℃/s时有少量的贝氏体(含量为5%)出现;当冷速在8℃/s以上时,实验钢筋的显微组织为少量的晶界铁素体+贝氏体+马氏体。因此,为了得到具有高强度和良好塑性的显微组织,轧后冷却速率应控制在0.5~3℃/s。此外,控冷终止温度应控制在600~625℃,显微组织为细小的块状铁素体+珠光体+少量的贝氏体(含量为0~8%),铁素体的晶粒尺寸为4.5~5.2μm,试样维氏硬度为263~274 HV,其对应的抗拉强度为875~908 MPa,有足够的强度余量。
  • 不同钒含量中碳非调质钢的奥氏体晶粒长大行为
  • 研究了两种V含量(0.15%、0.28%)的中碳非调质钢37Mn Si VS在不同奥氏体化加热温度和不同保温时间下的奥氏体晶粒长大规律。结果表明,随着加热温度的升高,实验钢的奥氏体晶粒近似呈指数形式长大;随保温时间的延长,实验钢的奥氏体晶粒呈抛物线形式长大。V含量的增加使得奥氏体晶粒细化,且出现急剧长大的温度升高,但V含量的增加对等温长大指数的影响较小。利用实测数据并结合晶粒长大动力学理论,并引入V含量作为变量,模拟得到了能够预测不同V含量的37Mn Si VS钢的奥氏体晶粒长大的数学模型。
  • 大截面锻材27SiMn内部裂纹成因与缓冷技术改进
  • 利用光学显微镜和扫描电子显微镜观察了大截面锻材27Si Mn内部裂纹的显微形貌和组织特征,利用电子背散射衍射(electron backscatter diffraction,EBSD)技术分析了裂纹两侧晶粒取向关系,采用拉伸断口法观察了裂纹分离面微观断口特征,对裂纹区域宏观异常组织进行了化学成分湿法分析,在Gleeble-1500热模拟试验机上测定了27Si Mn材料在连续冷却过程中的相变温度,判定了裂纹形成时段和原因,在国内某生产线上进行了缓冷技术改进。结果表明:裂纹主要在点状偏析区或带状珠光体内萌生和扩展,裂纹两侧晶粒取向相同,裂纹面具有韧窝和解理两种断口特征,判定裂纹形成于奥氏体向铁素体-珠光体转变(A→F+P)完成后,化学成分的宏观和微观偏析是裂纹形成的成分基础,成分偏析导致相变不同步从而产生较大组织应力是裂纹形成的基本原因,采用新型缓冷技术可基本消除内部裂纹,使其四级探伤合格率由15%提高至75%以上。
  • 稀土镧和铈对双相不锈钢耐腐蚀性能的影响
  • 为了研究双相不锈钢热加工过程中稀土对有害析出相的影响,采用电化学动电位极化扫描法、电化学交流阻抗谱法、扫描电镜、电子探针及X射线衍射等方法研究了镧、铈混合稀土对2205双相不锈钢耐腐蚀性能的影响。结果表明:稀土优先富集在双相不锈钢δ/γ相界及其附近地区,并且使得钢中δ/γ相界处合金元素Cr和Mo的富集程度减小,延缓了σ相的析出;在1.0 mol/L Na Cl+0.5 mol/L HCl溶液中,稀土增大了双相不锈钢的钝化区间,降低了其钝化电流密度,能够阻止腐蚀性阴离子向钝化膜内部扩散;稀土通过延缓σ相的析出,提高了双相不锈钢的耐腐蚀性能。
  • 相变对微碳Cr-Mo系深冲钢组织性能与织构的影响
  • 实验室制备了微碳Cr-Mo系深冲钢,利用SEM、彩色金相以及单向拉伸技术研究了微碳钢的组织与性能,并采用XRD和EBSD技术探讨了相变对微碳钢织构的影响。结果表明,随退火温度的增加,微碳钢的强度、伸长率和r值均出现先增加后降低的趋势,860℃退火时达到最优;体积分数约4%的马氏体相变对微碳钢的铁素体基体织构类型影响较小,然而,尺寸较大且分布不均匀的马氏体相会削弱γ纤维织构强度;高温贝氏体相变造成碳的扩散与富集使贝氏体取向差增大是导致微碳钢产生不利织构的主要原因之一。
  • 高碳钢中珠光体片层与先共析铁素体对断裂韧性的影响
  • 以珠光体钢为研究对象,在不同盐浴温度下等温获得不同特征的珠光体组织。进行了力学性能测试与准静态断裂韧性(J0.2BL)测试,在扫描电子显微镜(SEM)下观察了微观组织与裂纹扩展路径。研究结果表明,珠光体片层间距与铁素体量对断裂韧性具有显著影响,裂纹扩展阻力由珠光体片层间距以及先共析铁素体含量共同决定,根据不同组织对裂纹扩展阻力的贡献值珠光体钢裂纹扩展总阻力可用表达式δ(SUM)=k'δ(P)+kδ(F)来进行描述,随着等温温度的增加,珠光体片层间距与先共析铁素体量增加,珠光体钢裂纹扩展总阻力呈先上升后下降的趋势,与J0.2BL实验结果具有一致的趋势。
  • 固溶温度对Mg-2Nd-2Gd-0.3Sr-0.2Zn-0.4Zr镁合金腐蚀性能的影响
  • 利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪分析了不同固溶处理温度下Mg-2Nd-2Gd-0.3Sr-0.2Zn-0.4Zr镁合金的显微结构,采用析氢和质量损失法测试了合金在模拟体液中的腐蚀性能。结果表明,随着固溶温度的升高,合金中共晶相含量减少,且由相对连续分布转变为不连续性分布,晶粒有所长大,晶粒内部针状析出相增多;合金在模拟体液中的腐蚀速率顺序为540℃〈495℃〈525℃〈510℃,并呈均匀腐蚀,表明当合金中共晶相连续分布时,耐蚀性能较好,当共晶相不连续分布时,共晶相含量越少合金的耐蚀性越好,且其含量和分布对合金腐蚀方式没有明显影响,而晶粒内富Zr析出相增加了合金局部腐蚀倾向性。
  • W600无取向硅钢的动态相变对织构和析出相的影响
  • 测量了W600无取向硅钢(1.35Si-0.25Mn-0.28Al)的静态CCT曲线,根据静态相变点测量了W600的动态CCT曲线。根据动态相变点使用Gleeble3500模拟了实际热轧过程,获得了不同冷速的再结晶组织,使用EBSD技术研究了不同冷却速度下获得的热轧试样的微观织构。使用SEM和EDS观察了W600钢的铸坯以及不同冷速获得试样中的析出物分布情况。实验结果表明:在无取向硅钢的α→γ相变中,冷却速度越低相变温度越高,在动态相变中,当冷却速度为0.75℃/s时,相变开始温度为988℃,相变结束温度为875℃;施加形变也有利于相变温度的提高。热轧模拟实验中,较低的冷却速度有利于获得粗大的再结晶晶粒;随着冷却速度减小,立方织构和γ织构含量上升,旋转立方织构含量下降,其中在冷速为0.25℃/s时,{111}〈121〉织构含量达28.5%,{111}〈100〉织构含量达32.4%。Al N和Mn S为W600钢中的典型析出物。铸坯中析出Al N析出物和Mn S+Al复合析出物平均尺寸均高于后续热轧模拟试样。热轧模拟实验中,冷速较快时,存在大量细小弥散状的Mn S析出物,Al N存在于Al N+Mn S复合析出物而存在,单独存在的Al N析出较少。当冷速降低时,析出物的总数量减少且尺寸变大,单独存在的Mn S析出物逐渐消失。
  • 异步累积叠轧超细孪晶铜织构取向的演变
  • 孪晶能够在保持铜材电导率基本不变的情况下提高铜材强度,异步叠轧制备出超细晶铜材,再结晶过程中形成大量超细孪晶,通过背散射电子衍射研究织构演变,异步叠轧变形后原料铜板中的退火孪晶织构组分{114}〈221〉消失,形成大量剪切织构{001}〈110〉和铜型织构{112}〈111〉组分,再结晶退火过程中,逐渐形成新的织构组分:{113}〈141〉、{125}〈112〉、{221}〈114〉,通过矩阵计算得出,其中{221}〈114〉组分实质上是异步叠轧形成的剪切织构再结晶退火时沿{111}面的镜面反映,而形成的孪晶取向。
  • Q345/IN825复合板焊接接头组织与性能
  • 对Q345/IN825复合板复层与基层分别采用钨极氩弧焊(GTAW)和埋弧焊(SAW)进行焊接试验。采用光学显微镜、扫描电镜对焊缝显微组织及主要合金元素分布进行了分析,利用拉伸、冲击和硬度试验测定了接头的力学性能。结果表明,基层焊缝组织为珠光体和针状铁素体,复层焊缝组织为树枝晶奥氏体,复层母材侧热影响区的奥氏体组织有明显粗化现象,复层焊缝中发现有Nb元素富集产生的析出物。接头的抗拉强度介于Q345和IN825母材强度之间,拉伸断裂发生在母材部位;焊缝金属冲击韧性低于母材;焊缝硬度高于母材硬度。焊缝金属与母材之间没有发生明显的元素迁移,确保了复层焊缝的耐蚀性。
  • 23Si2MnCrNiMoV钢固体渗碳层的影响因素
  • 研究了渗碳温度、渗碳时间、扩散时间、深冷处理参数对23Si2Mn Cr Ni Mo V钢渗碳层的碳浓度梯度、表层低硬度区深度、有效渗硬层深度(550 HV0.3)、碳扩散距离、微观组织形貌等影响,实验研究的渗碳温度区间为890~970℃,渗碳时间为4~10 h,扩散时间为0~4 h。结果表明,较多的残留奥氏体存在是造成渗碳表层高C低硬度的主要原因,控制C浓度为0.72%~0.86%时,可获得最大硬度,若进一步增加C含量,会形成大量的残留奥氏体,反而降低渗透层的硬度;深冷处理对有效渗硬层深度几乎没有影响,但可使表层低硬度区域从距表面0.7 mm缩至0.3 mm。
  • 喷射成形H13钢的耐腐蚀行为
  • 采用电化学测试和浸泡实验研究了喷射成形H13钢与铸造H13钢的耐腐蚀性能,通过OM、SEM和TEM分析了材料组织对耐蚀性的影响以及腐蚀机理。结果表明:喷射成形H13钢在1050℃淬火后600℃回火时自腐蚀电位最高,耐腐蚀性能最好;喷射成形H13钢的点腐蚀由夹杂物引起,点腐蚀产物在夹杂物周围沉积,造成溶液局部p H下降,加速了腐蚀过程;与铸造H13钢相比,由于喷射成形H13钢组织中存在孔洞,晶界、位错密度大,容易成为点蚀的诱发源,回火后在晶界和马氏体边界析出的大量碳化物造成基体贫Cr,增加了阴阳极的电位差,导致喷射成形H13钢的耐蚀性与铸造H13钢相比稍差。
  • 有序度与残余应力对Fe-6.5%Si合金塑性变形性能的影响
  • 为了进一步提高Fe-6.5%Si合金的塑性变形性能,以1100℃保温1 h油淬处理后的Fe-6.5%Si合金为对象,重点研究了不同回火温度和保温时间下合金的有序结构回复和残余应力松弛行为及其对三点弯曲力学性能的影响。结果表明,合理的回火处理工艺可在有效抑制有序结构回复的情况下显著松弛合金的淬火残余应力,进而提升淬火试样的塑性变形性能。300℃回火60 min、400℃回火10 min和500℃回火10 min试样的最大弯曲断裂挠度与淬火态试样相比分别提高了20.7%,31.3%,21.8%。合金塑性变形性能提高的原因与回火处理导致合金无序-有序结构回复以及试样表面微观残余应力的松弛有关。以400℃回火处理保温10 min为例,合金试样的有序相畴尺寸由淬火试样的20~200 nm提高到50~300 nm,表面残余拉和压应力分别降低了16.5%和19.4%。
  • 抗大应变管线钢X80在碱性腐蚀环境中的耐蚀性
  • 利用极化曲线、交流阻抗谱、Mott-Schottky曲线分析、循环极化曲线的方法,研究了X80抗大变形(X80HD)管线钢在模拟土壤碱性腐蚀环境(0.5 mol/L Na2CO3+1 mol/L Na HCO3溶液)中的耐蚀性。结果表明,该钢在25~95℃范围内均会发生钝化现象,氧气不是钝化发生的必要条件;随着温度升高,钝化变得不稳定,自腐蚀电位减小,自腐蚀电流密度增加,电荷转移电阻减小,耐蚀性变差;25℃时,加入0.5%Na Cl未见明显点蚀,而加入1.5%Na Cl后发生了严重的点蚀,表面可见大量腐蚀坑的存在;一定程度上升高温度可以降低X80HD管线钢在添加Cl-的溶液中发生点蚀的可能性,这主要是由于升高温度,OH-浓度增加所致。
  • GH625合金氩弧焊焊接接头的疲劳裂纹扩展性能
  • 研究了钨极氩弧焊GH625高温合金焊接接头的室温疲劳裂纹扩展行为。采用金相显微镜及扫描电镜对其焊接接头的显微组织和疲劳裂纹扩展断口形貌进行观察。结果表明,GH625高温合金的钨极氩弧焊焊接接头主要是由枝晶状焊缝组织和γ奥氏体等轴晶母材组成,焊缝区析出大量的白色针状δ-Ni3Nb相和块状颗粒状Laves相;其焊接接头的显微硬度高于母材;室温下,在低ΔK区间,GH625高温合金钨极氩弧焊焊接接头的疲劳裂纹扩展速率比母材低,这是由于焊缝处硬质的析出相、二次裂纹以及扩展路径的曲折多样使得其裂纹扩展时需要消耗更多的能量;在高ΔK区间内,焊接接头疲劳裂纹扩展速率高于母材。
  • 热处理对TC4/TC17线性摩擦焊接头组织与性能的影响
  • 研究了热处理温度对TC4/TC17钛合金线性摩擦焊接接头的组织和力学性能的影响。结果表明:在焊态下,接头焊合区TC17一侧为亚稳态的β相;TC4一侧为针状马氏体;界面处为细小的针状马氏体组织。经过热处理后,焊合区TC17一侧亚稳态β相析出细小的层片状α相,随着热处理温度的增加α相发生长大,片层厚度增加;焊合区TC4一侧经热处理后显微组织无明显变化。在本实验热处理温度范围内,热处理使焊合区TC17显微硬度增加,但随着热处理温度的升高,显微硬度下降。热处理对焊合区TC4一侧显微硬度无明显影响。
  • 热处理对2A14铝合金组织和性能的影响
  • 研究了不同热处理条件下2A14铝合金火箭贮箱主要结构的显微组织、硬度和力学性能。结果表明:2A14铝合金火箭贮箱基材的显微组织均为变形组织,焊缝区为枝晶组织,部分区域存在一定数量的气孔缺陷,热影响区是整个焊接接头最薄弱的位置;贮箱箱底与箱体母材硬度几乎相同,远高于叉形环母材硬度;箱底的力学性能最好,箱体次之,叉形环最差;固溶时效前的退火处理可以促进第二相溶入基体,使2A14铝合金获得优良的综合性能。
  • 钎焊循环对IC10合金TLP扩散焊接头高温持久性能影响
  • 研究了钎焊循环对过渡液相扩散焊(TLP)接头高温持久性能的影响。结果表明:钎焊循环对IC10合金TLP扩散焊接头高温持久性能没有不利影响。IC10合金TLP纵向焊接接头在980℃/100 h的持久强度达到母材相应强度的87%,IC10合金TLP横向接头在980℃/100 h持久强度为120 MPa,达到母材同样条件下持久强度的92%。钎焊循环对TLP扩散焊接头断口形貌影响不大,宏观断口形貌均呈现细小凸凹,高倍微观断口呈现韧窝形貌,表明IC10合金接头为韧性断裂。
  • 钛合金激光熔覆纯Cu粉的热力学与组织性能
  • 采用预置粉末的方式在钛合金Ti6Al4V表面激光熔覆纯Cu粉,利用热力学相图软件(Thermo-Calc)对Ti-Cu-Al-V合金体系进行平衡相图计算、根据平衡相图推测涂层中可能存在的相,运用DICTRA软件模拟计算纯Cu粉在Ti6Al4V表面凝固过程及元素扩散行为。结果表明,涂层主要存在相为Cu Ti2、Cu Ti3、Ti(Cu,Al)2、Al2Cu3,熔覆层主要组织为交错的树枝晶,熔覆层的显微硬度大大高于基体,耐磨性能显著提高,当激光功率P为2.2 k W时,熔覆层硬度、耐磨性能相对较优。
  • SiO_2/Si衬底上热化学气相沉积法直接生长石墨烯
  • 采用化学气相沉积法,以Si O2/Si为衬底、镍膜为催化层,研究不同催化层厚度对石墨烯生长的影响。选择拉曼光谱,透射电子显微镜等手段对石墨烯的层数和质量进行表征。结果表明,随着Ni膜厚度的增加,石墨烯的缺陷减小,而且层数也减少,当Ni膜厚度为300 nm时,可以在Si O2/Si基板上获得高质量的单层石墨烯。
  • 化学镀Ni-Mo-P/Ni-P梯度合金镀层退火晶化及磨损机理
  • 通过化学沉积法制备了Ni-Mo-P/Ni-P梯度合金镀层。采用XRD定量分析、SEM/EDS扫描电镜观察及光学干涉法,并通过显微硬度测试、摩擦磨损试验,研究了退火前后梯度合金的晶化组织特征、硬度、耐磨性及磨损机理。结果表明,从镀态到300℃退火后,梯度合金外层Ni-Mo-P仅发生Ni相晶化,内层Ni-P还伴有Ni3P析出。从400℃到800℃退火后,外层开始发生Ni3P晶化反应,同时Ni-Mo固溶体形成,800℃晶化程度约为97.13%,而内层完全晶化。无论内层还是外层,在Ni3P刚开始析出时,Ni相的晶粒尺寸总是小于Ni3P相。梯度合金400℃热处理后的显微硬度出现峰值,但相应的耐磨性最低;600℃热处理后表现出优异的耐磨性,这一性能特征可为在高温条件下工作、且要求保持高耐磨性的工件的工业应用提供潜在的可能性。梯度合金的磨损机制主要取决于外层磨屑中含有的Ni/Ni-Mo、Ni3P相尺寸大小对内层摩擦磨损过程的影响以及内层的组织状态。
  • 交流电场对45钢粉末法铝硅共渗的影响
  • 通过一对平行电极对45钢试样与渗剂施加交流电场,进行交流电场增强粉末法铝硅共渗。通过分析对比电场增强粉末法铝硅共渗与常规铝硅共渗渗层的厚度、组织、微区成分、相结构及抗氧化性能,研究电场对45钢粉末法铝硅共渗的作用特性。结果表明:交流电场能够显著促进粉末法铝硅共渗,渗层厚度和硅含量随电场强度增加而增加,渗层相结构也发生相应变化,当渗扩温度≥650℃、电场电流≥0.5 A时,富铝相消失;常规工艺700℃共渗4 h的渗层厚度仅约24μm,但在电流为0.7 A的电场作用下,可获得约100μm厚渗层;900℃循环氧化试验表明,电场铝硅共渗试样的抗氧化性能远高于常规铝硅共渗试样。
  • 铝青铜高速冲击载荷作用下的本构关系
  • 以铝青铜QAl9-4为试验材料,根据分离式霍普金森压杆试验得到的数据,研究了铝青铜在高速冲击载荷作用下的Johnson-Cook(J-C)本构关系,根据高应变率变形下,部分塑性功转变为微孔洞等微观缺陷长大演化所需能量的观点,提出了一个同时依赖于应变率和应变的损伤因子,在J-C模型的基础上建立了考虑损伤的改进型J-C模型,研究损伤对材料性能的影响。结果表明,当损伤因子小于阈值时,损伤造成的应力变化可忽略不计,此时,J-C模型与试验曲线比较吻合,当损伤因子大于该阈值时,改进的J-C模型更符合材料的动态破坏特性。本研究扩大了J-C模型的适用范围。
  • 高强硼钢高温软化机制及动态再结晶临界条件
  • 采用Gleeble-1500热模拟压缩试验获得了高强硼钢在880~1000℃、0.01~10 s-1、最大变形55%条件下的真应力-真应变曲线,通过对试验数据的处理和分析,研究了高强硼钢在试验条件下的软化机制及动态再结晶临界条件。结果表明:利用真应力-真应变曲线来判断高强硼钢的软化机制存在宏观判断误区,通过分析θ-σ曲线和晶粒金相可以发现,高强硼钢在本文变形条件下均可以发生动态再结晶;通过lnθ-ε曲线拐点及-(lnθ)/ε-ε曲线最小值判据可以确定高强硼钢动态再结晶临界应变,进而通过σ-ε曲线可以获得临界应力;随变形温度降低或应变速率提高,动态再结晶临界应力或应变值随之提高,且临界应力/应变与峰值应力/应变之间存在如下关系:σc=0.92σp,εc=0.57εp;临界应力/应变与变形条件的关系分别为:σc=17.4048ln Z-450.2409,εc=0.0195ln Z-0.4710。
  • 高炉渣纤维非等温析晶动力学分析
  • 采用差热分析仪及XRD衍射仪确定了高炉渣纤维的玻璃化转变温度、开始析晶温度及析晶相,并在此基础上结合Matusita-sakka方程研究析晶动力学,获得析晶动力学参数。结果表明:不同升温速率条件下高炉渣纤维的玻璃化转变温度为707~721℃,开始析晶温度为847~879℃;但热处理条件下高炉渣纤维的析晶温度700℃,主要是由于不同升温速率下造成温度滞后,同时随着温度的提高及在此温度长期作用下析出的主晶相为黄长石,以及少量钙长石和透辉石。高炉渣纤维晶体的生长因子m为3,表明晶体以三维方式生长,且析晶活化能约为347.287 k J·mol-1。
  • [材料研究]
    碳纤维/层状木材陶瓷的制备与力学性能(余先纯;任思静;郝晓峰;陈新义;刘明辉;孙德林)
    Fe-17mass% Mn阻尼合金的反常振幅内耗效应(张程;黄进峰;沈玉萍;方前锋;水嘉鹏;张济山;李书开)
    三层涂层柔性复合材料介电性能和力学性能(刘元军;赵晓明;拓晓)
    高压时效处理对Cu54.27Cr45.73合金力学性能及电导率的影响(赵军[1,2];闫志刚;陈久川;文全兴;杨永明;孙欢迎;刘翊安;李红波;孙艳荣)
    热处理对ARB制备6063Al/MB2多层结构复合材料组织和性能的影响(张兵;朱乐乐[1,2];赵田丽;袁守谦;陈忠伟)
    CaO-Al_2O_3-SiO_2系粉煤灰微晶玻璃的制备及其性能(汪振双;苏昊林;周梅)
    硼化物和锶对再生Al-Si合金中富铁相的影响(杨承志;龙思远[1,2];王朋;杨怀德;黄彦彦)
    应力诱导相变对氧化锆陶瓷断裂韧性的影响(李翔;徐金富;张修庆;续晓霄;符轲;张秀香)
    超疏水铜基材料的制备与性能(杨梅;强小虎;冯利邦;刘艳花;王彦平)
    热处理对Sn-Co/石墨复合材料结构和电化学性能的影响(沈丁;杨绍斌;董伟;孟阳)
    石墨烯-镍纳米复合材料的制备及性能(胡增荣[1,2,3];童国权;张超;陈长军;张敏;郭华锋;徐家乐)
    钛合金与铝基复合材料钎焊接头组织及力学性能(马志鹏[1,2];张誉喾;闫久春;张旭昀;郭光伟)
    [组织性能]
    在线淬火后回火工艺对塑料模具钢组织和性能影响(朱冬梅;刘国勇;李谋渭;周乐育;李煦)
    定量分析热处理对Ti_2AlNb合金显微组织及硬度的影响(朱斌;曾卫东;江悦;李冬;王伟;张建伟;梁晓波)
    脉冲电流处理对过共晶高铬铸铁凝固组织的影响(白丹;李璐[1,2];周荣锋[1,2];吕海洋;蒋业华;周荣)
    稀土Y对Nb-Ti-Si基超高温合金组织及抗氧化性能的影响(张昊;郭喜平;乔彦强)
    典型元素对无取向硅钢再结晶织构的影响规律(李志超;孙强;米振莉;林瑞民)
    冷速和控冷终止温度对600MPa高强钢筋组织和性能的影响(张婧[1,2];王福明[1,2];李长荣;何煜天[1,2])
    不同钒含量中碳非调质钢的奥氏体晶粒长大行为(巫宇峰[1,2];惠卫军[2,3];陈思联;雍岐龙[1,2];曹磊;赵馨月)
    大截面锻材27SiMn内部裂纹成因与缓冷技术改进(文新理;梅珍;张利冲;赵帆;刘雅政)
    稀土镧和铈对双相不锈钢耐腐蚀性能的影响(刘晓;马利飞;李运刚)
    相变对微碳Cr-Mo系深冲钢组织性能与织构的影响(汪志刚;叶洁云;齐亮;张迎晖)
    高碳钢中珠光体片层与先共析铁素体对断裂韧性的影响(魏泽民[1,2];梁宇[1,2];梁益龙[1,2];熊虎[1,2];韦贤毅[1,2])
    固溶温度对Mg-2Nd-2Gd-0.3Sr-0.2Zn-0.4Zr镁合金腐蚀性能的影响(殷俏;章晓波[1,2];王章忠[1,2];马青龙;杨惠宇;陆嘉飞)
    W600无取向硅钢的动态相变对织构和析出相的影响(米振莉;孙强;李志超;林瑞民)
    异步累积叠轧超细孪晶铜织构取向的演变(周蕾;史庆南;蔡晓兰;王军丽)
    Q345/IN825复合板焊接接头组织与性能(杨江;王斌;王维;丁煜瀚;李永斌;刘书文)
    23Si2MnCrNiMoV钢固体渗碳层的影响因素(邸全康[1,2];朱洪武;王福明;李长荣)
    喷射成形H13钢的耐腐蚀行为(曹飞杨;谢敬佩;王淼辉;陈蕴博;鲁思渊;刘恒三)
    有序度与残余应力对Fe-6.5%Si合金塑性变形性能的影响(付华栋;莫远科;张志豪;谢建新)
    抗大应变管线钢X80在碱性腐蚀环境中的耐蚀性(赵伟;邹勇;夏佃秀;邹增大)
    GH625合金氩弧焊焊接接头的疲劳裂纹扩展性能(赵利利;邵玲;顾玉丽;刘颖;吴素君)
    热处理对TC4/TC17线性摩擦焊接头组织与性能的影响(贺建超;张田仓;季亚娟;张传臣)
    热处理对2A14铝合金组织和性能的影响(付佳;晋会锦;吴素君;张嘉振)
    钎焊循环对IC10合金TLP扩散焊接头高温持久性能影响(李菊;侯金保;张胜)
    [表面改性]
    钛合金激光熔覆纯Cu粉的热力学与组织性能(毛邈;苏钰;蔡李;段志宇;李军)
    SiO_2/Si衬底上热化学气相沉积法直接生长石墨烯(陈彩云[1,2];于晓华;戴丹;江南;詹肇麟;刘忠;刘建雄)
    化学镀Ni-Mo-P/Ni-P梯度合金镀层退火晶化及磨损机理(吕媛媛;刘宏;王朋;姜魁经)
    交流电场对45钢粉末法铝硅共渗的影响(徐新进;谢飞[1,2];潘建伟)
    [模拟计算]
    铝青铜高速冲击载荷作用下的本构关系(李金泉;张蕊;郭海林)
    高强硼钢高温软化机制及动态再结晶临界条件(郝庆乐;韩静涛;徐海峰)
    高炉渣纤维非等温析晶动力学分析(田铁磊[1,2];张玉柱;龙跃;张遵乾[1,2])
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